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Die
Erfindung betrifft eine Ölheizungsanlage mit
mindestens einem Heizöltank,
der mit einer zu einem Brenner führenden
Entnahmeleitung verbunden ist. Die Erfindung betrifft weiter eine
Heizölentnahmearmatur
für einen
Heizöltank,
die mit einer zu einem Brenner führenden
Entnahmeleitung verbindbar ist, sowie einen Heizöltank mit einer solchen Heizölentnahmearmatur.
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Bei
stärkerem
Hochwasser, wie es in den letzten Jahren gehäuft aufgetreten ist, werden
durch ausgelaufenes Heizöl
nicht selten große
Schäden
an Gebäuden
und an der Umwelt verursacht. Größere Mengen
an ausgelaufenem Heizöl
stammen dabei zumeist aus Heizöltanks
von Ölheizungsanlagen,
die im Fall einer Überflutung
der üblicherweise
als Tanklagerraum dienenden Kelleräume aufschwimmen und umkippen.
Dabei kommt es zumeist zu einem Abriss der Entnahmeleitung, so dass
das im Heizöltank
enthaltene Heizöl
durch die abgerissene Entnahmeleitung ganz oder teilweise auslaufen
kann. Unter ungünstigen
Umständen
kann darüber
hinaus bei doppelwandigen Heizöltanks
auch noch der Zwischenraum zwischen den beiden Wänden mit Wasser und Heizöl voll laufen,
was eine aufwendige Sanierung der Heizöltanks selbst erforderlich
macht. Die zuvor geschilderten Probleme treten verstärkt bei Tankbatterien
aus mehreren Einzeltanks auf, die durch Verbindungsleitungen miteinander
kommunizieren und neben einer gemeinsamen Entnahmeleitung zumeist
auch eine gemeinsame Befüllleitung aufweisen,
so das die Tanks infolge eines Abrisses der genannten Leitungen
mehrere Öffnungen
aufweisen, durch die das Heizöl
auslaufen kann.
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Um
bei Hochwasser Schäden
durch auslaufendes Heizöl
zu vermeiden, wurde bereits vorgeschlagen, Heizöltanks durch Gurte am Boden
des Tanklagerraums zu befestigen, um sie gegen Aufschwimmen zu sichern.
Im Einzelfall kann jedoch nicht gewährleistet werden, dass die
Bodenverankerung hält
und dass die auftretenden Belastungen nicht zu einer Beschädigung der
Armaturen und zu einem Austritt von Heizöl führen.
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Ausgehend
hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Ölheizungsanlage,
eine Heizölentnahmearmatur
für einen
Heizöltank
sowie einen Heizöltank
der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass ein durch
Aufschwimmen des Heizöltanks
bei Hochwasser bedingtes Auslaufen des Heizöls mit einfachen Mitteln verhindert werden
kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
zwischen dem Heizöltank
und der Entnahmeleitung angeordnetes Trennventil gelöst, das
vorzugsweise Teil der Heizölentnahmearmatur
des Heizöltanks
ist und sich bei einer Trennung der Verbindung zwischen der Entnahmeleitung
und dem Heizöltank selbsttätig schließt.
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Um
eine Trennung der Verbindung zwischen der Entnahmeleitung und dem
Heizöltank
an der gewünschten
Stelle sicherzustellen, ist die Verbindung bevorzugt als Soll-Trennstelle ausgebildet.
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Vorteilhafterweise
bildet das Trennventil einen Teil der Heizölentnahmearmatur und ist zur Steckverbindung
bzw. Soll-Trennstelle unmittelbar benachbart, so dass sich diese
letztere so nahe wie möglich
beim Heizöltank
befindet. Dadurch kann im Hochwasserfall ein Austreten von Heizöl aus dem Tank
infolge einer Beschädigung
von Leitungsteilen zwischen dem Tank und der Soll-Trennstelle durch herumschwimmende
Trümmer
vermieden werden.
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Das
Trennventil kann zweckmäßig ein
unter Vorspannung stehendes Ventilelement umfassen, das vor oder
bei einer Trennung der Verbindung zwischen der Entnahmeleitung und
dem Heizöltank
entlastet wird und eine Ventilöffnung
des Trennventils druckdicht verschließt.
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Das
selbsttätige
Schließen
des Trennventils wird vorzugsweise durch die beim Aufschwimmen des
Heizöltanks
hervorgerufene Relativbewegung zwischen diesem und der Entnahmeleitung
ausgelöst,
oder alternativ durch die infolge des Auftriebs des Heizöltanks zwischen
diesem und der Entnahmeleitung auftretenden Kräfte. Diese Relativbewegung
bzw. Kräfte
bewirken auch die Trennung der Verbindung zwischen dem Heizöltank bzw.
seiner Heizölentnahmearmatur
und der Entnahmeleitung, wobei jedoch die Trennung zweckmäßig erst
erfolgt, nachdem sich das Trennventil geschlossen hat. Bevorzugt
erfolgt die Trennung der Verbindung durch eine axiale Relativbewegung
oder durch axiale Zugkräfte
zwischen dem Heizöltank
bzw. seiner Heizölentnahmearmatur
und der Entnahmeleitung, in welchem Fall die Verbindung zweckmäßig als
Steckverbindung ausgebildet ist.
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Um
zu verhindern, dass das zwischen dem Brenner und der Soll-Trennstelle
in der Entnahmeleitung enthaltene Heizöl bzw. das zwischen benachbarten
Heizöltanks
in der Entnahmeleitung enthaltene Heizöl bei der Trennung der Verbindung
zwischen dem Heizöltank
bzw. seiner Heizölentnahmearmatur und
der Entnahmeleitung zurückströmt und an
der Soll-Trennstelle aus der Entnahmeleitung austritt, ist vorzugsweise
unmittelbar jenseits von der oder jeder Soll-Trennstelle ein weiteres
Trennventil oder ein Rückschlagventil
in der Entnahmeleitung angeordnet.
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Eine
weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass sich
das Trennventil nicht nur bei einer Trennung der Verbindung zwischen
der Entnahmeleitung und dem Heizöltank
bzw. seiner Heizölentnahmearmatur
selbsttätig
schließt,
sondern auch manuell reversi bel geschlossen werden kann, zum Beispiel
als präventive
Maßnahme
vor einem drohenden Hochwasser. Alternativ kann jedoch auch die
Heizölentnahmearmatur
selbst ein manuell betätigbares
Absperrventil enthalten.
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Dort,
wo die Ölheizungsanlage
nicht nur einen Heizöltank
sondern eine Batterie von Heizöltanks
umfasst, können
deren Heizölentnahmearmaturen
entweder durch getrennte Entnahmeleitungen mit dem Brenner bzw.
einem vor dem Brenner angeordneten Sammler verbunden sein, oder
vorzugsweise durch eine einzige Entnahmeleitung, welche die Heizölentnahmearmaturen
der einzelnen Tanks miteinander und mit dem Brenner verbindet. In
beiden Fällen
ist zweckmäßig zwischen
jedem Heizöltank und
der mit seiner Heizölentnahmearmatur
verbundenen Entnahmeleitung mindestens ein Trennventil angeordnet.
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Die
Heizöltanks
weisen zweckmäßig keine gemeinsame
Befüllleitung
auf, sondern sind jeweils mit einer verschließbaren Befüllöffnung versehen, die beim Befüllen gleichzeitig
als Entlüftungsöffnung dient
und nach dem Befüllen
dicht verschlossen wird. Zum Druckausgleich weist jeder der Heizöltanks vorzugsweise
eine kleine, oberhalb des maximalen Füllstands gelegene Lüftungsöffnung auf,
die entweder durch eine für
Gas durchlässige
und für
Flüssigkeit undurchlässige Membran
verschlossen ist oder einen quellfähigen Körper, zum Beispiel aus EPDM, enthält, der
beim Kontakt mit Wasser oder Heizöl aufquillt und die Lüftungsöffnung flüssigkeitsdicht
verschließt.
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Im
folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Es
zeigen:
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1:
eine Ansicht einer Ölheizungsanlage mit
drei Heizöltanks;
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2:
eine vergrößerte Ansicht
einer Heizölentnahmearmatur
von einem der Heizöltanks
mit einem Trennventil;
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3a und
b: Schnittansichten entlang der Linie III-III der 2 bei offenem
bzw. geschlossenem Trennventil;
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4:
eine Ansicht einer anderen Ölheizungsanlage
mit drei Heizöltanks;
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5:
eine vergröberte
Schnittansicht einer Heizölentnahmearmatur
von einem der Heizöltanks;
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6:
eine vergrößerte Schnittansicht
eines Trennventils der Heizölentnahmearmatur
aus 5;
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7:
eine Schnittansicht eines Teils der Heizölentnahmearmatur aus 5 mit
einer Entlüftungsöffnung.
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Die
in der Zeichnung dargestellten Ölheizungsanlagen 2 bestehen
im Wesentlichen aus einer Therme 4 mit einem Brenner, einem
Heizkessel und einem Warmwasserspeicher, sowie drei einzelnen Heizöltanks 6.
Die Heizöltanks 6 sind
entweder einzeln über
jeweils eine Entnahmeleitung 8 mit einem Sammler 10 verbunden,
der wiederum über
eine Sammelleitung 12 mit dem Brenner der Therme 4 kommuniziert,
wie in 1 dargestellt, oder sind über eine gemeinsam Entnahmeleitung 8 untereinander
und mit dem Brenner der Therme 4 verbunden, wie in 4 dargestellt.
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Bei
der Therme 4 handelt es ich um eine konventionelle, mit
Heizöl
betriebene Therme, die daher an dieser Stelle nicht näher beschrieben
werden soll.
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Die
drei Heizöltanks 6 sind
jeweils eigensichere doppelwandige Kunststofftanks mit einem Fassungsvermögen von
500 oder 1000 l, von denen jeder mit einer Heizölentnahmearmatur 14 versehen ist.
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Die
Heizölentnahmearmatur 14 umfasst
einen Schraubstutzen 16, der in eine Gewindeöffnung (nicht
sichtbar) an der Oberseite des jeweiligen Heizöltanks 6 eingeschraubt
wird und die Gewindeöffnung
gas- und flüssigkeitsdicht
verschließt.
Aus dem Schraubstutzen 16 erstreckt sich in bekannter Weise eine
Ansaugleitung in Form einer flexiblen Schlauchleitung 18 ins
Innere des Heizöltanks 6,
wie in 2 dargestellt, die in der Nähe von dessen Boden endet.
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Bei
dem in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel
umfasst die Heizölentnahmearmatur 14 weiter
ein Rohrstück 20,
das sich vom Schraubstutzen 16 aus entlang der Oberseite
des Heizöltanks 6 bis über eine
benachbarte Seitenwand 22 des Tanks 6 hinaus erstreckt
und dort vertikal nach unten umgebogen ist. An seinem freien unteren Ende
ist das Rohrstück 20 mittels
einer Steckverbindung 24 mit einem tankseitigen Endstück 26 der
zugehörigen
Entnahmeleitung 8 verbindbar, das dazu von unten her in
eine Steckbuchse 28 der Steckverbindung 24 eingeschoben
wird. Die Steckbuchse 28 weist im Inneren eine Mehrzahl
von Dichtringen 30, 32 auf, die in Strömungsrichtung
im Abstand hintereinander angeordnet sind und eine für Luft und
Heizöl undurchlässige
Abdichtung der Steckverbindung 24 gewährleisten.
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Dort,
wo die Entnahmeleitung 8 als Steigleitung ausgebildet ist,
d.h. von dem Tank 6 bzw. von den Tanks 6 aus nach
oben führt,
wie in 1 dargestellt, ist die Entnahmeleitung 8 im
Bereich ihres tankseitigen unteren Endes U-förmig umgebogen, wobei ihr freies
Endstück 26 im
Bereich der Steckverbindung 24 vertikal nach oben weist
und in die nach unten offene Steckbuchse 28 eingeführt ist.
Die Entnahmeleitung 8 ist in der Nähe der Steckverbindung 24 durch
eine Halterung 36 ortsfest fi xiert, zum Beispiel an einer
Wand 38 oder Säule
eines die Tanks 6 aufnehmenden Tanklagerraums.
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Unmittelbar
oberhalb der Steckverbindung 24 enthält die Heizölentnahmearmatur 14 ein
Trennventil 40, das sich im Falle eines Aufschwimmens des
Heizöltanks 6 und
einer dadurch verursachten Trennung der Steckverbindung 24 selbsttätig schließt.
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Wie
am besten in 2 und 3 dargestellt, umfasst
das zur Stabilisierung starr mit der Seitenwand 22 des
Heizöltanks 6 verbundene
Trennventil 40 ein Ventilgehäuse 42, in dem ein
Sperrschieber 44 zwischen einer ersten (3a)
und einer zweiten (3b) Endstellung horizontal verschiebbar
ist. In seiner ersten Endstellung gibt der Sperrschieber 44 eine
Durchtrittsöffnung 46 zwischen
dem unteren Ende des Rohrstücks 20 und
der Steckbuchse 28 frei, so dass Heizöl aus dem Tank 6 durch
die Heizölentnahmearmatur 14 in
die Entnahmeleitung 8 gesaugt werden kann, während er
in seiner anderen Endstellung die Durchtrittsöffnung 46 druckdicht
verschließt
und damit einen Hindurchtritt von Heizöl durch das Ventil 40 verhindert.
Zwischen dem Ventilgehäuse 42 und
dem Sperrschieber 44 sind Dichtungen (nicht dargestellt)
angeordnet, die einen Austritt von Heizöl bzw. ein Ansaugen von Luft
zwischen den beiden Komponenten 42, 44 verhindern.
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Das
Trennventil 40 umfasst weiter zwei vorgespannte Schraubendruckfedern 48,
die den Sperrschieber 44 in Richtung seiner zweiten Endstellung drücken, sowie
einen Sicherungsstift 50, der von unten her in fluchtende
Aufnahmebohrungen 52, 54 des Ventilgehäuses 42 und
des Sperrschiebers 44 eingeschoben ist und den Sperrschieber 44 in
der ersten Endstellung festhält,
wie in 3a dargestellt. Der Sicherungsstift 50 ist über eine
Zugleine 56 mit der ortsfesten Halterung 36 verbunden,
so dass er aus den Aufnahmebohrungen 52, 54 herausgezogen wird
und den Sperrschieber 44 freigibt, wenn es infolge einer Überflutung
des Tanklagerraums zu einem Aufschwimmen des Tanks 6 kommt
und sich dadurch das Trennventil 40 zusammen mit dem Tank 6 in
Bezug zur Halterung 36 aufwärts bewegt. Beim Herausziehen
des Sicherungsstifts 50 aus den Aufnahmebohrungen 52, 54 wird
der Sperrschieber 44 von den vorgespannten Federn 48 in
die zweite Endstellung gedrückt,
in der die Durchtrittsöffnung 46 durch
den Sperrschieber 44 verschlossen ist, wie in 3b dargestellt.
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Die
Länge der
Steckbuchse 28 ist so gewählt bzw. so auf den Bewegungsweg
des Sicherungsstiftes 50 beim Herausziehen abgestimmt,
dass das freie Endstück 26 der
Entnahmeleitung 8 den untersten Dichtring 32 der
Steckbuchse 28 erst nach dem Schließen des Trennventils 40 passiert.
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Außerhalb
des Trennventils 40 ist der Sperrschieber 44 mit
einem Handgriff 58 versehen, so dass er entgegen der Kraft
der Federn 48 leicht nach außen gezogen werden kann, bis
der zuvor durch die Kraft der Federn 48 in den Aufnahmebohrungen 52, 54 festgeklemmte
Sicherungsstift 50 nach unten aus den Bohrungen 52, 54 fällt und
das Trennventil 40 durch Loslassen des Handgriffs 58 manuell
geschlossen werden kann, zum Beispiel zur präventiven Betätigung des
Ventils 40 im Falle eines drohenden Hochwassers oder zum
Verschließen
der Entnahmeleitung 8 im Fall von Wartungsarbeiten am Heizöltank 6.
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Um
eine Beschädigung
des Rohrstücks 20 und
des Trennventils 40 im Falle eines Aufschwimmens und Umkippens
des Heizöltanks 6 zu
vermeiden, können
das Rohrstück 20 und
das Trennventil 40 in einer eingeformten Vertiefung (nicht
dargestellt) in der Oberseite bzw. in der Seitenwand 22 des
Heizöltanks 6 angeordnet
und/oder mit einer schützenden Abdeckung
(nicht dargestellt) versehen sein.
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Die
Entnahmeleitung 8 bzw. deren unteres Ende mit der mit dem
Steckbuchse 28 im Eingriff stehenden Endstück 26 ist
zweckmäßig aus
einem Kunststoff-Metall-Verbundmaterial
hergestellt, das im Vergleich zu herkömmlichen Kupferleitungen eine gewisse
Elastizität
und Knickstabilität
aufweist, um eventuellen Seitwärtsbewe gungen
des Tanks 6 beim Aufschwimmen Rechnung zu tragen.
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In
der Nähe
ihres tankseitigen Endes kann die Entnahmeleitung 8 weiter
ein Rückschlagventil (nicht
dargestellt) enthalten, das im Falle einer Trennung der Steckverbindung 24 ein
Zurück-
bzw. Ausströmen
des in der Entnahmeleitung 8, im Sammler 10 und
in der Sammelleitung 12 enthaltenden Heizöls durch
das offene Endstück 26 der
Entnahmeleitung 8 verhindert.
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Bei
dem in den 4 bis 6 dargestellten bevorzugten
Ausführungsbeispiel
umfasst die Heizölentnahmearmatur 14 jedes
Heizöltanks 6 insgesamt vier
Leitungsanschlüsse 60, 62, 64, 66,
von denen jeweils ein Anschluss 60 schräg nach oben weist und mit einem
in Richtung des Brenners führenden
Teil der Entnahmeleitung 8 verbunden ist, während einer der
horizontalen Anschlüsse 62 mit
einem entgegen der Strömungsrichtung
des Öls
zu einem Nachbartank 6 führenden Teil der Entnahmeleitung 8 verbunden
ist. Die nicht genutzten Anschlüsse 64, 66 der beiden
linken Tanks 6 bzw. 62, 64, 66 des
rechten Tanks 6 sind jeweils durch Kappen (nicht dargestellt) luftdicht
verschlossen.
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Jeder
der mit einem Teil der Entnahmeleitung 8 verbundenen Anschlüsse 60, 62 dient
zum Festschrauben einer Anschlussmuffe 68 einer Steckverbindung 70, 72,
die wie bei dem Ausführungsbeispiel
aus den 2 und 3 ei ne
Soll-Trennstelle bildet, an der die Verbindung zwischen der Entnahmeleitung 8 und
der Heizölentnahmearmatur 14 getrennt
wird, wenn bei einem durch Hochwasser bedingten Aufschwimmen von
einem oder mehreren Tanks 6 im Bereich jeder Steckverbindung 70, 72 vorbestimmte
Zugkräfte
zwischen der Entnahmeleitung 8 und dem Tank 6 überschritten
werden. Um in einem solchen Fall ein Auslaufen von Heizöl aus dem
Tank 6 oder aus dem abgetrennten Teil der Entnahmeleitung 8 zu
verhindern, weist jede Steckverbindung 70, 72 zwei
integrierte Trennventile 74, 76 auf, die sich beim
Trennen der Steckverbindung 70, 72 selbsttätig schließen.
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Wie
am besten in 5 am Beispiel der Steckverbindung 70 dargestellt,
umfasst jede Steckverbindung 70, 72 einen am tankseitigen
Ende der Entnahmeleitung 8 angebrachten Rohranschluss 78, dessen
Endstück 80 in
eine komplementäre
Aufnahmebuchse 82 eines Einsatzteils 84 der Anschlussmuffe 68 auf
dem zugehörigen
Anschluss 60, 62 der Heizölentnahmearmatur 14 gesteckt
wird und von einer Rastkugel 86 in der Aufnahmebuchse 82 festgehalten
wird.
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Das
Trennventil 74 im Rohranschluss 78 umfasst einen
im Inneren des Endstücks 80 axial
verschiebbar gelagerten Stempel 88, der an seinem in die
Aufnahmebuchse 82 ragenden Stirnende eine Dichtfläche 90 aufweist
und von einer Kegelfeder 92 in die Aufnahmebuchse 82 gedrückt wird.
In ähnlicher
Weise umfasst das Trennventil 76 in der Schraubmuffe 68 einen
in einem Einsatzteil 94 im Inneren derselben untergebrachten
Dichtkegel 96, der auf seiner dem Rohranschluss 78 zugewandten
Seite mit einer Dichtfläche 98 versehen
ist und von einer Kegelfeder 100 in Richtung des Rohranschlusses 78 gedrückt wird.
Der Dichtkegel 96 ist weiter mit einem überstehenden Druckstift 102 versehen,
der zu Beginn des Einsteckens des Endstücks 80 des Rohranschlusses 78 in
die Aufnahmebuchse 82 gegen die Dichtfläche 90 des Stempels 88 anschlägt, wodurch sowohl
der Stempel 88 als auch der Dichtkegel 96 entgegen
der Kraft der jeweiligen Kegelfeder 92 bzw. 100 verschoben
werden und ein Hindurchtritt von Öl durch die Steckverbindung 70 ermöglicht wird.
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Wenn
beim Aufschwimmen des Tanks 6 eine Zugkraft zwischen der
Entnahmeleitung 8 und der Entnahmearmatur 14 wirkt,
die zu einem Lösen
der Steckverbindung 70 führt, werden sowohl der Stempel 88 im
Rohranschluss 78 als auch der Dichtkegel 96 in
der Anschlussmuffe 68 von ihrer jeweiligen Kegelfeder 92 bzw. 100 gegen
komplementäre
Dichtflächen
am vorderen Stirnende des Endstücks 80 bzw. am
Einsatzteil 84 gedrückt,
und dadurch die Trennventile 74, 76 geschlossen,
so dass ein Austritt von Öl
aus der Entnahmeleitung 8 und aus der Entnahmearmatur 14 durch
die getrennte Steckverbindung 70 verhindert wird.
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Ein
Auslaufen von Heizöl
aus den Heizöltanks 6 durch
andere Öffnungen
wird zweckmäßig dadurch
verhindert, dass jeder der drei Tanks 6 eine eigene Befüllöffnung 61 aufweist,
die nach jedem Befüllen
mittels eines passenden Schraubdeckels 63 dicht verschlossen
wird. Anders als bei vielen bekannten Tankbatterien mit mehreren
Tanks 6 ist somit keine gemeinsame Befüllleitung vorgesehen. Die Befüllöffnungen 61 sind
ausreichend groß dimensioniert,
um auch ein Entlüften
der Tanks 6 beim Befüllen
zu gewährleisten.
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Um
eine Belüftung
der Tanks 6 zum Ausgleich des entnommenen Heizöls sowie
eine Entlüftung
zum Druckausgleich mit der Umgebung zu ermöglichen, muss allerdings jeder
der Tanks 6 mit einer Lüftungsöffnung 104 versehen
werden, wie in 7 dargestellt. Diese oberhalb
des maximalen Füllstands
des Tanks 6 angeordnete und in den Schraubstutzen 16 der
Heizölentnahmearmatur 14 integrierte
Lüftungsöffnung 104 weist
die Form einer in den Schraubstutzen eingesetzten Hülse 106 mit
einem Durchmesser von wenigen Millimetern auf, die einen aus EPDM
bestehenden Quellkörper 108 beherbergt,
der beim Kontakt mit Wasser oder Heizöl aufquillt und die Hülse 106 dicht
verschießt,
so dass im Falle eines Aufschwimmens und Umkippens der Heizöltanks 6 ein
Entweichen von Heizöl
bzw. ein Eindringen von Wasser durch die Lüftungsöffnung 104 verhindert
werden kann. Alternativ könnte
die Lüftungsöffnung eine
für Gas
durchlässige
und für Flüssigkeit
undurchlässige
Membran enthalten.